'Leven 2.0' kan geen kwaad in de natuur

We zijn niet langer de enige vorm van leven op aarde. Amerikaanse synthetisch-biologen hebben een bacterie gemaakt die luistert naar een andere genetische taal dan alle bestaande levende wezens. De bacterie is daardoor immuun voor aanvallen van virussen en kan niet overleven in de gewone natuur.

De E. coli bacterie Beeld afp
De E. coli bacterieBeeld afp

Dat maakt de bacterie - een aangepaste versie van de bekende darmbacterie E. coli - zeer geschikt als werkpaard voor de industrie, zeggen de ontwerpers van de microbe, George Church van de Harvard Medical School en Farren Isaacs van Yale. Denk aan de productie van medicijnen, chemicaliën en bepaalde voedingsmiddelen: stoffen die nu al in grote vaten door genetisch veranderde bacteriën worden gemaakt. Door het nieuwe systeem zouden dergelijke bacteriën niet meer kwetsbaar zijn voor besmettingen van buitenaf en ook niet meer kunnen 'ontsnappen' de vrije natuur in, zoals de milieubeweging vaak vreest.

De nieuwe levensvorm is een vervolg op een bacteriestam die Church en Isaacs al anderhalf jaar geleden beschreven. Gewone bacteriën draaien net als alle leven op eiwitten. Die maken ze door 20 soorten aminozuren aan elkaar te klikken in een volgorde die in het 'kookboek' van het dna vastligt.

Church en Isaacs hackten die machine: ze maakten een bacterie die ook een 21ste aminozuur als bouwsteen gebruikt - een aminozuur dat in de natuur helemaal niet voorkomt. Daardoor kan de bacterie in theorie ook eiwitten maken die in het repertoire van de natuur helemaal niet voorkomen, zoals stoffen die aan metalen hechten of futuristische soorten medicijnen.

'De mens heeft altijd geprobeerd de natuur zo aan te passen dat levende wezens de spullen maken die we willen', zegt hoogleraar bio-organische chemie Jan van Hest in Nijmegen. 'Nu gaan we een nieuwe fase in. Wat we hier doen, is meer mogelijkheden creëren dan de natuur voorhanden heeft.'

null Beeld de Volkskrant
Beeld de Volkskrant

Inmiddels hebben Church en Isaacs hun bacterie verder geperfectioneerd. De nieuwe stam, die ze vandaag beschrijven in Nature, kan niet alleen met het extra aminozuur omgaan, hij heeft de stof bovendien nodig om te overleven. In feite heeft de bacterie de gewone natuur daarmee de rug toegekeerd: zonder 21ste aminozuur kan hij niet bestaan, en omgekeerd krijgen virussen geen vat meer op hem, omdat hij een andere genetische 'taal' spreekt.

'Dat is overigens geen vrijbrief om deze bacteriën willekeurig in de natuur te brengen', zegt Van Hest. 'Dit zijn veelzijdige microben, die gemakkelijk veranderen en erfelijk materiaal uitwisselen.'

Toen de Amerikanen hun exotische levensvorm tussen de andere bacteriën stopten, bleken de synthetische bacteriën zichzelf binnen twaalf uur tijd weer te hebben teruggeprogrammeerd tot de natuurlijke vorm.

Eerste stap

Op termijn is het denkbaar dat er ook andere levende wezens een 'synthetische' evenknie krijgen, zegt Van Hest. 'De bacterie is altijd de eerste stap. Daarna komen de gistcellen, de dierlijke cellen en de plantjes.'

Ook Church acht gewassen en dieren die kunstmatige eiwitten maken uit niet-natuurlijke aminozuren op termijn 'plausibel'. 'Het wordt een uitdaging, maar het ligt niet buiten het bereik.'

'Deze techniek is een heel mooi voorbeeld van de enorme kracht waarmee de synthetische biologie in staat is om levende wezens heel nieuwe functies te geven', zegt Van Hest. 'Ik denk dat dit nog maar het begin is.'

undefined

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2021 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden